發(fā)布時間：2019-10-09 05:06

【摘要】：自從L.L.Hench發(fā)現45S5生物活性玻璃之后,生物活性玻璃就已經被認為是可以應用在修復、再生及替換骨骼系統(tǒng)的非常有前途的材料。生物活性玻璃具有著連接軟、硬組織以及促進骨生長的能力。同傳統(tǒng)的高溫熔融法相比,溶膠凝膠法制備的生物活性玻璃具有多孔結構,比表面積高,生物活性更好等優(yōu)點。此外,通過改變制備工藝和組成,可以大范圍的調整生物活性玻璃的結構與化學性質,方便人為控制其成分和降解速率,滿足不同需要。Eu~(2+)離子主要以d-f躍遷為主。d-f躍遷呈寬帶,強度較高,發(fā)射光譜隨基質組成、結構的改變而發(fā)生明顯變化,從而使得Eu~(2+)的發(fā)光可以落在可見光區(qū)域的任何位置。Eu~(3+)離子以f-f躍遷為主。f-f躍遷呈線譜。由于Eu~(3+)離子的能級對周圍晶場變化很敏感,能夠很好的表征周圍的離子環(huán)境,因此被大量用于晶體材料的晶格結構研究上。本文采用溶膠凝膠法合成45S5生物活性玻璃,討論了熱處理溫度對其晶化程度的影響,并對其生物活性進行了表征,同時分別通過Eu~(2+)、Eu~(3+)離子的摻雜45S5生物活性玻璃,研究了45S5生物活性玻璃的發(fā)光性能和晶體結構。在第三章,通過溶膠凝膠法制備出45S5生物活性玻璃,利用DSC,XRD,SEM,EDS等手段對合成的生物活性玻璃及其生物活性進行相關表征,并進一步分析性能和結構之間的關系。45S5生物活性玻璃在700℃時晶化程度最低,1100℃時晶化程度最高,其主晶相為Na_2Ca_2Si_3O_9。45S5生物活性玻璃的生物活性同晶化程度密切有關,晶化程度越低,則生物活性越高,相反晶化程度越高,活性越低。因此45S5生物活性玻璃在700℃時生物活性最高,1100℃生物活性最低。45S5生物活性玻璃在37℃條件下浸泡在0.25M K2HPO4水溶液中進行生物礦化,經過XRD,SEM和EDS分析后可知,所有樣品表面均出現羥基磷灰石(HA)轉變,其中700℃樣品表面HA轉化程度最高,生物活性最好。在第四章,通過溶膠凝膠法制備了Eu~(2+)離子摻雜45S5生物活性玻璃的主晶相Na_2Ca_2Si_3O_9,利用XRD物相分析及Rietveld軟件精修等手段發(fā)現,Eu~(2+)離子的摻雜并沒有影響基體的結構。而發(fā)光隨著Eu~(2+)摻雜濃度的變化出現了濃度猝滅現象,當摻雜濃度x=0.07時,發(fā)光強度達到最大值,發(fā)綠光,其色度坐標為(0.2536,0.5001)。對摻雜濃度x=0.07的熒光粉進行高斯分解后,發(fā)光光譜由兩個發(fā)射峰組成,發(fā)射峰波長分別為545nm和505nm,這表明Eu~(2+)離子在基質中有2個發(fā)光中心。第五章,利用溶膠凝膠法合成Eu~(3+)離子摻雜的45S5生物活性玻璃,并討論了不同摻雜量對其發(fā)光性能的影響。通過XRD物相分析及Rietveld軟件精修分析發(fā)現,Eu~(3+)離子的摻雜并沒有影響到基體的結構。Eu~(3+)離子摻雜環(huán)境是非對稱的,(5F0→7F2)/(5F0→7F1)的相對強度比值約為1.722。此外,隨著Eu~(3+)摻雜濃度的變化出現了濃度猝滅,當摻雜濃度x=0.07時,發(fā)光強度達到最大值,發(fā)紅光,其色度坐標為(0.6296,0.3638)。幾種不同Eu~(3+)摻雜量的粉體的發(fā)光衰減時間均大于1ms,非常有利于在熒光探針方面的應用。
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08

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本文編號：2546607